Устройство для дуговой сварки переменным током Советский патент 1988 года по МПК B23K9/00 

оо

00 О)

оо со

Изобретение относится к области сварочной техники и может быть исползовано при проектировании сварочных источников питания.

Целью изобретения является улучшение качества сварки и уменьшение массы и габаритов устройства для сварки в монтажных условиях.

На фиг.1 представлена электрическая блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - возможны варианты исполнения коммутато)ов.

Устройство содержит источник 1 постоянного напряжения, два индуктив ных накопителя 2 и 3 энергии, два коммутато эа 4 и 5, дуговой промежуток 6, два ключевых элемента 7 и 8, два диода 9 и 10, два шунта II и 12, блок I3 управления коммутаторами и блок 14 управления ключевьми элементами .

Устройство работает следующим образом.

20 чей Вагнера) или транзисторы (биполярные или полевые). Применение пос ледних предпочтительнее, так как они могут работать на более высоких частотах.Коммутатором может быть

Когда один из коммутаторов (фиг.1) 25 просто транзистор (фиг.2а) или тинапример 4, открыт, то второй 5 закрыт. Ключевые элементы 7 и 8 управляются блоком 14 управления таким образом, чтобы обеспечить стабилиза- пиьз тока 3 соответств утстцих индуктивных накопителях 2 я 3 энергии. Причем для накопителя 2 стабилизация тока идет по путям; заряд (при замк- нутом ключевом злеманте 7) - плюс источника If к,пючаной элемент 7, накопитель 2, шунт 11, коммутатор 4, минус источника i; разряд (при ра-; зоккнутон ключевом элементе 7), накопитель 2, шунт il. коммутатор 4, диод 9. Для накопителя. 3: заряд (при зал жнутом ключевом элементе 8) - гглюс источника 1 ключевой элемент 3, накопитель 3, шунт 2, дуговой npoMejxyTOK 6, коммутатор 4, минус источника 1; разряд (при разомкнутом к.гйочевом элементе 8) - накопитель 3, шунт 12,, дуговой промежуток 6, коммутатор 4, диод 10.

При открытии коммутатора 5 коммутатор ; закрывается и ток в дуговом промежутке б протекает в обратную сторону. Устройство работает аналогично. Коммутатора 4.и 5 переключаются блоком 3 управления с частотой и скважностью, необходимой для сварки по технологическим соображениям.

Рассмотрим работу схемы гфи случайном обрыве дуги (например, комму30

35

40

45

50

55

ристор с диодом (фиг.2б). Но в этом случае он должен быть рассчитан на суммарный ток двух накопителей. Токи накопителей можно разделить с помощью диода между двумя транзист орами (фиг.2в) или двумя тиристорами с диодами соответственно (фиг.2г). В этом случае транзисторы или тиристоры должны быть рассчитаны на номинальный ток. В случа применения тиристорных коммутаторов необходимо применение запирающих конденсаторов и разделительных диодов (фиг.2б, г). Исключить указанны элементы можно, применяя комбинированный транзисторно-тиристорный ком мутатор, состоящк й из транзистора и тиристора, разделенных диодом (фиг.2д).

Технико-экономическими преимущес вами по сравнению с известньнч устро ством являются более широкие те::ыо- лог нческие возможности предлагаемог устройства: раздельная и независш 1а регулировка длительности амплитуды токов прямой и обратной полярностей .п.ри питании от одного жесткого источника, а также стабилизация этих токов и нормальная работа устройст- ва /гри коротких замыканиях. Все это сказывается на улучшении качества сварки.

Значительное снижение массы и габаритов индуктигных накопителей

татор 4 открыт, коммутатор 5 закрыт Дуга не может оборваться мгновенно. Она сначала удлиняется, затем обрывается. При удлинении дуги возрастает напряжение на дуге, поэтому заряд индуктивного накопителя 3 до заданного уровня тока замедляетсяi а разряд ускоряется. При достижении

напряжением на дуге напряжения холостого хода источника 1 питания накопитель 3 разряжаться не будет, а разряжается только на дугу, причем до нуля тока. Вся накопленная в нем

энергия вьщелится в дуге и дуга погаснет (т.е. оборвется).

В качестве ключевых элементов могут использоваться полностью управляемые тиристорные (типа ключей Вагнера) или транзисторы (биполярные или полевые). Применение последних предпочтительнее, так как они могут работать на более высоких частотах.Коммутатором может быть

просто транзистор (фиг.2а) или ти0

5

0

5

0

5

ристор с диодом (фиг.2б). Но в этом случае он должен быть рассчитан на суммарный ток двух накопителей. Токи накопителей можно разделить с помощью диода между двумя транзист орами (фиг.2в) или двумя тиристорами с диодами соответственно (фиг.2г). В этом случае транзисторы или тиристоры должны быть рассчитаны на номинальный ток. В случае применения тиристорных коммутаторов необходимо применение запирающих конденсаторов и разделительных диодов (фиг.2б, г). Исключить указанные элементы можно, применяя комбинированный транзисторно-тиристорный коммутатор, состоящк й из транзистора и тиристора, разделенных диодом (фиг.2д).

Технико-экономическими преимуществами по сравнению с известньнч устройством являются более широкие те::ыо- лог нческие возможности предлагаемого устройства: раздельная и независш 1ая регулировка длительности амплитуды токов прямой и обратной полярностей .п.ри питании от одного жесткого источника, а также стабилизация этих токов и нормальная работа устройст- ва /гри коротких замыканиях. Все это сказывается на улучшении качества сварки.

Значительное снижение массы и габаритов индуктигных накопителей

приводит к значительной экономии электротехнической стали и меди. Имеется возможность использовать предлагаемое устройство как малогабаритную переносную приставку к многопостовому источнику питания.

Формула изобретения

1.Устройство для дуговой сварки переменным током, состоящее из источника постоянного напряжения, двух индуктивных накопителей энергии и двух коммутаторов , которые включены по мостовой схеме, а общая точка коммутаторов подсоединена к одному из полюсов источника, и блока управления коммутаторами, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества сварки и уменьшения

массы и габаритов устройства для сварки в монтажных условиях, каждый индуктивный накопитель энергии подключен к одному из полюсов источника постоянного напряжения через ключевой -элемент, а точка соединения ключевого элемента и индзтстивного накопителя энергии подключена к второму полюсу источника через диод, при этом управляемые входы ключевых элементов подключены к В1з1ходу блока управления ключевыми элементами.

2. Устройство поп.1,отли-. чающееся тем, что последовательно с каждым индуктивным накопителем энергии включен шунт, причем выходы шунтов подключен к входу

блока управления ключевыми элементами.

Изобретение относится к сварочной технике я может быть использовано при проектировании сварочных источников питания. Цель - улучшение, качества сварки и уменьшение массы и габаритов устройства для сварки в ьюнтажных условиях. Устройство состоит иэ включенных по мостовой схеме двух индуктивных накопителей энергии (ИНЭ) 2 и 3 и двух коммутаторов 4 и 5, которые управляются блоком 13. Каждый ИНЭ подключен к одному из полюсов источника питания I через ключевые элементы 7 и 8, а к другому - через диодь,,9 и 10 соответственно. Последовательно с каждым ИНЭ включены шунты II и 12, сигнал с которых подается на вход блока управления ключевыми элементами I4. Раздельная и независимая регулировка длительности и-амплитуды токов прямой и обратной полярностей при питании от одного источника, а также стабилизация этих токов и возможность работы при коротких замыканиях при - водит к. улучшению качества сварки При этом снижаются массы и габариты ИНЭ и,следовательно, сварочного источника питания. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. i (Л

Редактор Л.Гратклло Техред М.Ходанич

Заказ 1456/18

Тираж 921

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

-06

7

фцг.2

Корректор А.Тяско

Подписное